1.3 位置变化快慢的描述—速度 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案围绕“位置变化快慢的描述-速度”展开，核心知识点包括速度、平均速度、瞬时速度、速率的含义及v-t图像分析。通过东京奥运会百米赛、光电门实验等情境导入，衔接初中比较运动快慢的方法，构建从平均到瞬时的认知支架。 该资料以奥运赛事和实验情境激发兴趣，通过问题链引导科学探究，结合v-t图像培养科学思维，习题设计联系生活实例，助力学生理解物理观念，体现科学态度与责任，适合引导学生自主建构知识体系。

位置变化快慢的描述-速度 学习目标 1．理解速度、平均速度、瞬时速度和速率的含义，学会平均速度的计算方法，知道匀速直线运动的特点； 2．通过了解平均速度和瞬时速度的区别与联系，初步体会极限思想在研究物理问题中的应用； 3．认识v一t 图像，能够根据v一t 图像分析物体速度随时间的变化； 4．通过从多角度描述物体的运动，培养积极探索的精神． 学习过程 情境创设 情境一：这是 2021 年 8 月 1 日，东京奥运会田径男子百米半决赛，中国选手苏炳添以 9.83 秒的成绩获得小组第一顺利晋级决赛，并打破亚洲纪录，他也成为了首位闯进奥运男子百米决赛的中国人． 问题思考： （1）裁判是如何判断运动员运动的快慢呢？ （2）观众是如何比较运动员运动的快慢呢？ （3）如果位移和时间都不一样，又该如何比较运动员运动的快慢呢？和初中有什么区别？ 情境二：用光电门测量物体的速度，其中光电门工作原理是 A 端为发光装置，B 端为接收装置并与光电计时器连接．一旦光线被固定在小车上的挡光片遮挡，遮挡的时间就会被光电计时器测出． 问题思考： （1）利用这样的实验装置测挡光片通过光电门的平均速度，我们需要测量哪些物理量？ （2）如何测量挡光片最右端 P 到达光电门处的瞬时速度？ （3）这是通过实验得到的几组数据，为了增加准确性，其中每一组实验均对时间进行了三次测量，你能算一算第一组实验对应的平均速度吗？ 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 （4）根据实验数据你能得出什么样的结论？ 情境三：2016 年里约奥运会中，范尼凯克获得男子田径 400 米冠军，并且以 43 秒 03 的成绩打破尘封了17 年的世界纪录． 问题思考： （1）在上面的情境中，用位移除以时间来比较运动员的快慢是否合适？ （2）应该如何比较 400m 比赛运动员运动的快慢？ 新知讲授 一、速度 1．定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，通常用字母v 表示． 2．表达式：v 3．物理意义：表示物体运动的快慢． 4．单位：m/s 、km/h ，其中 1m/s = 3.6km/h ． 5．矢量性：速度既有大小又有方向，其方向和时间 Δt 内的位移 Δx 的方向相同．课堂小练 1 ：请比较甲和乙谁的速度更大些 ( ) A ． 甲 B ． 乙 二、平均速度和瞬时速度 1．平均速度和瞬时速度 平均速度 瞬时速度 定义 物体运动位移与发生这个位移所用时间的比值，即 ( 叫作物体在时刻 t 的瞬时速度． Δ t )物体在某一时刻或经过某一位置的速度，当 Δt 非常非常小时，此时我们把Δx 物理意义 与一段时间或位移对应，描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向． 与时刻或位置对应，描述物体在某时刻运动的快慢和方向． 方向 平均速度的方向和时间Δt 内的位移Δx 的方向相同． 瞬时速度的方向与某一位置或某一时刻物体的运动方向相同． 联系 ①两者都是矢量； ②在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等． 2．瞬时速率（速率）：瞬时速度的大小叫做速率，是标量． 3．平均速率：运动物体在某段时间内通过的路程与所用时间的比值，是标量．平均速率不是平均速度的 ( 路程 位移 )大小，平均速率= 所用时间 ，而平均速度= 所用时间 ，只有在单向直线运动中，路程等于位移的大小，平均速率等于平均速度的大小． 课堂小练 2 ：日常生活中说到的“速度”，有时是指速率，要根据上下文判断．区间测速指示牌上的 120km/h是指 ( ) 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 A ．平均速度 B ．平均速率 三、速度-时间图像 1．定义：物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示．以时间t 为横轴，速度v 为纵轴，坐标中的图像即为速度-时间图像或v一t 图像． 2．注意：图像在t 轴上方，则v > 0 ，表示物体朝正方向运动；图像在t 轴下方，则v < 0 ，表示物体朝负方向运动． 学以致用 某汽车沿直线运动的v一t 图像如图所示，请根据图像判断各阶段速度大小的变化？是加速还是减速？运动 的方向是否变化？ 课堂小结 学习过程答案 新知讲授 课堂小练 1 ：乙课堂小练 2 ：B 学以致用 汽车速度会变化，先加速，再匀速，再减速；运动的方向不变． 一、选择题（本题共 3 小题） 1．下列关于速度的说法中，正确的是( ) A ．速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向 B ．平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向 第 3 页 学科网（北京）股份有限公司 C ．汽车以速度v1 经过某一路标，子弹以速度v2 从枪口射出，v1 和v2 均指平均速度 D ．运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，它是矢量【答案】A D 【解析】A ．速度是表示物体运动快慢的物理量，在数值上等于位移与时间的比值，方向与位移方向相同，是矢量，故 A 正确； B ．平均速度是位移与时间的比值，方向与位移方向相同，也是矢量，不是速度的平均值，故 B 错误； CD．运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度，叫瞬时速度，它是矢量；汽车以速度v1 经过某一路标， 子弹以速度v2 从枪口射出，都是某一位置的速度，故v1 和v2 均指瞬时速度，故 C 错误，D 正确． 故选 AD． 2．高速路上堵车，小东听到导航仪提醒“前方 3 公里拥堵，估计需要 24 分钟通过 ”，根据导航仪提醒，下列推断合理的是( ) A ．汽车将匀速通过前方 3 公里 B ．能够计算出此时车子的速度是0. 125m/s C ．通过前方这 3 公里的过程中，车子的平均速率大约为7.5km/h D ．若此时离目的地还有 30 公里，到达目的地一定需要 240 分钟【答案】C 【解析】前方拥堵，汽车不可能做匀速运动通过 3 公里，故 A 错误；根据题设条件，汽车的瞬时速度无法求出，故 B 错误；根据平均速率公式可知，平均速率大约为：v km/h = 7.5km/h ，故 C 正确；经过拥堵路段后，汽车的速度并不一定一直保持不变，故此后的运动时间无法确定，故 D 错误．故选 C． 3．（多选）物体做直线运动的速度—时间图像如图所示，则该物体( ) A ．第1s 内做匀速直线运动 B ．第2s 内处于静止状态 C ．t = 1s 时速度大小为2m/s D ．物体做正向运动【答案】C D 【解析】A ．由速度—时间图像可知物体在第1s 内做加速直线运动，A 错误； B ．由速度—时间图像可知物体在第2s 内做匀速直线运动，B 错误； C ．由速度—时间图像可知物体在t = 1s 时速度大小为2m/s ，C 正确； D ．速度都大于 0 ，所以物体做的是正向运动，D 正确；故选 CD． 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $